分类: 时空组学, 智能制造

在单细胞转录组测序实验中,需要从各种样本中制备单细胞悬液,针对不同的样本类型,如何获取活性高、完整性好、结团率低的单细胞悬浮液,是单细胞实验成功与否的关键所在。下面就分享从动物组织、血液、植物组织三种样本中获取单细胞悬浮液的基本制备方法和注意事项。

一、动物组织

动物组织由细胞外基质和嵌入细胞外基质的细胞组成,且细胞和细胞之间存在着大量的蛋白质,例如增强组织强度和韧性的胶原蛋白、弹性蛋白等;促使细胞和外基质结合的层黏连蛋白、纤黏连蛋白等。一般需要通过机械法或者酶解法得到单细胞悬浮液。

不同的组织类型需要不同的解离酶混合液,目前常用的有胶原酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等,将动物组织解离成单细胞悬浮液。根据具体组织类型选择对应的酶或酶的组合进行解离。

动物组织解离需要注意:

1、细胞离开母体后很脆弱,解离过程中酶混合液配比、酶浓度、离心速度、孵育温度、缓冲液等都可能影响细胞活性。

2、对于难解离的样本,需要优化解离酶混合液的配比和延长解离时间。

3、新鲜的组织才能用于单细胞悬浮液的制备,若是冰冻动物组织建议提取细胞核。

4、组织解离过程中,若细胞碎片过多,会大大降低细胞的捕获效率。

二、血液样本

外周血单核细胞(Peripheral blood monoculear cell, PBMC)中大部分都是淋巴细胞(包括B细胞和T细胞),以及少部分的自然杀伤细胞和单核细胞,而红细胞和血小板没有细胞核,而粒细胞(granulocytes) 包括中性粒细胞、嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞,有多叶核,所以不包括在PBMC中。PBMC的制备采用密度梯度离心法,可通过Ficoll作为密度梯度介,使得不同密度的细胞在对应的界面处,然后通过快速离心,实现细胞分离。

图1. Ficoll分离细胞的原理效果图(图片来自于网络)

制备PBMC需要注意:

1、全血分离人PBMC,血液样本置于EDTA紫色抗凝管中保存,4℃保存不超过12h。

2、需缓慢将血液加在Ficoll上层,速度过快可能会冲破层界。

3、使用前需要将Ficoll溶液先恢复至室温,再进行后续实验。

4、搜集得到的样本若还含有大量的红细胞,需要进行二次裂红处理。

三、植物组织

近年来,关于人和动物的单细胞转录组测序应用越来越广泛,植物单细胞研究相对滞后且应用领域范围较小。因为与动物细胞相比,植物细胞多了一层细胞壁,阻碍了植物单细胞悬浮液的制备。一般需要通过酶解法将植物组织制备成原生质体,例如用纤维素酶以及果胶酶消化植物细胞壁的主要成分(纤维素、半纤维素、果胶等)。

原生质体制备需要注意:

1、幼嫩的组织,比如根尖、嫩叶等,细胞壁比较容易被酶消化。成熟或衰老组织需更长酶解时间,以便增加原生质体的获得率。

2、为了提高原生质体的制备率,建议PH的范围维持在5.6~6.0。

3、一般选用0.4M的甘露醇稳定剂来维持渗透压的平衡。

4.对于一些难制备原生质体的植物样本,可以考虑提取植物细胞核。

 

最后,制备合格的单细胞悬浮液/原生质体/细胞核样本,可以直接通过百创DG1000单细胞微液滴系统,实现高通量的单细胞精准捕获。百创DG1000是基于微流控、油滴包裹和Barcode标记等技术来实现高通量的细胞捕获。除了仪器以外,百创DG1000还有配套的2×4的独立芯片及配套试剂盒。

百创DG1000部分数据展示

小鼠胚胎:
某鱼类食道:
某植物细胞核:
人PBMC
 
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